气动隔膜泵缸头部分主要由一隔膜片将被输送的液体和工作液体分开，当隔膜片向传动机构一边运动，泵缸内工作时为负压而吸入液体，当隔膜片向另一边运动时，则排出液体。被输送的液体在泵缸内被膜片与工作液体隔开，只与泵缸、吸入阀、排出阀及膜片的泵内一侧接触，而不接触柱塞以及密封装置，这就使柱塞等重要零件完全在油介质中工作，处于良好的工作状态。
隔膜片要有良好的柔韧性，还要有较好的耐腐蚀性能，通常用聚四氟乙烯、橡胶等材质制成。隔膜片两侧带有网孔的锅底状零件是为了防止膜片局部产生过大的变形而设置的，一般称为膜片限制器。气动隔膜泵的密封性能较好，能够较为容易地达到无泄漏运行，可用于输送酸、碱、盐等腐蚀性液体及高粘度液体。
在泵的两个对称工作腔中中
各装有一块隔膜，由中心联杆将其连结成一体。压缩空气从泵的进气口进入配气阀，通过配气机构将压缩空气引入其中一腔，推动腔内隔膜运动，而另一腔中气体排出。一旦到达行程终点，配气机构自动将压缩空气引入另一工作腔，推动隔膜朝相反方向运动，从而使两个隔膜连续同步地往复运动。 在图示中压缩空气由进入配气阀，使膜片向右运动，则室的吸力使介质由入口流入，推动球阀进入室，球阀则因吸入而闭锁；室中的介质则被挤压，推开球阀由出口流出，同时使球阀闭锁，防流，就这样循环往复使介质不断从入口处吸入，出口处排出。
适用场合
由于
气动隔膜泵具有以上特点，所以隔膜泵自诞生以来正逐步侵入其他泵的市场，并占有其中的重要一部分。如：喷漆、陶瓷业中隔膜泵已占有绝对的主导地位。
内部系统
隔膜泵设备系统，由一个或多个双侧泵组成，例如一个
气动双隔膜泵。泵上的集合管分开，使泵的每一侧泵出多成分材料中的一种成分，一个积累器与两侧的输出相连，使泵的异相输出变为同相。隔膜式隔离阀可选用在泵的每一侧出口，从而防止混合材料回流。如果需要1：1以外的混合比，可以采用一个以上的这种泵一起使用，从而达到多种混合比。
隔膜失效监测系统，用于检测隔膜泵隔膜的泄漏。该系统包括泵，该泵具有一个工作室，内装工作液；一个泵送室，用以泵送材料进入和送出泵；和一个隔膜，用以将工作室与泵送室隔离。一个第一光纤与工作室相连接，用以传输一光学信号穿过工作液。一个第二光纤与工作室相连接，用以接收由第一光纤传出的光学信号。一个电信号建立装置，在光信号从第一光纤传出，穿过未被污染的工作液到达第二光纤时，建立第一电信号。此电信号建立装置，在光信号从第一光纤传出，穿过被污染了的工作液到达第二光纤时，建立第二电信号。当第二电信号被建立时，据此，污染材料穿过隔膜进入工作室的泄漏问题可被检测到。
隔膜泵内隔膜安装方法，它是在不影响泵的容积变化要求，又充分利用隔膜优良的抗压性能，在隔膜的几何尺寸上进行的，它具有不需增加什么成本和工作量，而又大大提高隔膜的使用寿命，保证生产的正常化和提高产品生产质量，它能适用于各种隔膜泵内隔膜安装。
输送介质
1． 泵吸花生酱、泡菜、土豆泥、小红肠、果酱苹果浆、巧克力等。
3． 粘合剂和胶水、全部种类可用泵吸取。
4． 各种瓦、瓷、砖器及陶器釉浆。
5． 油井钻好后，用泵吸沉积物及灌浆。
6． 泵吸各种乳化剂和填料。
7． 泵吸各种污水。
8． 用泵为油轮，驳船清仓吸取仓内污水。
9． 啤酒花及发酵粉稀浆、糖浆、糖蜜。
10．泵吸矿井、坑道、隧道、选矿、矿渣中的积水。
11．泵吸水泥灌浆及灰浆，各种橡胶浆。
12．各种磨料、腐蚀剂、石油及泥浆、清洗油垢及一般容器。
气动隔膜泵气动原理图
